KR20070064510A - 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 배기 시스템의 일 종류인 머플러에 관한 것으로서, 머플러 내부에 마련되는 배기가스 배기관의 길이를 배기가스량에 따라 가변할 수 있도록 하여 차량의 주행속도에 따라 저속구간에서는 가변밸브가 닫혀지며 배기파이프의 길이를 길게 가변하여 맥동 압력파를 저감하며, 고속구간에서는 가변밸브가 열림과 동시에 배기 파이프의 길이를 축소하여 배기 유동 소음을 저감할 수 있도록 머플러의 배기관(7)이 고정되는 하우징(8)으로 이루어지는 통상의 머플러에 있어서; 상기한 배기관(7)의 인입구에 일단이 고정되며 그 길이가 가변되는 다수의 소관(9)이 절첩연결된 가변관(10)으로 이루어진 가변관체(11)와; 상기한 유입관(6)의 토출구에 삽입 고정되는 도우넛상의 밸브하우징(12)과, 상기한 가변관체(11)의 종단에 고정되는 링상의 파이프지지부(13)과, 일단이 상기한 파이프지지부(13)에 회동가능하게 고정되는 커넥팅로드(14)의 타단이 일측 부위에 회동가능하게 고정되고 상기 밸브하우징(12)에 스프링(15)이 개재되어 상기 밸브하우징(12)을 폐쇄하는 탄성력을 가지는 밸브게이트(16)로 가지는 가변 밸브체(17)를 가지는 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러를 제공한다.

머플러, 배기가스, 소음기, 가변관, 가변밸브.

Description

배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러{A MUFFER}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러를 보인 단면 예시도,

도 2는 동 일부 확대 단면 예시도,

도 3은 동 부분 확대 단면 예시도,

도 4는 동 일부 사시 예시도,

도 5는 종래의 머플러를 보인 단면 예시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 머플러, 2 : 공간부,

3 : 통공, 4 : 가스유도관,

5 : 격판, 6 : 유입관,

7 : 배기관, 8 : 하우징,

9 : 소관, 10 : 가변관,

11 : 가변관체, 12 : 밸브하우징,

13 : 파이프지지부, 14 : 커넥팅로드,

15 : 스프링, 16 : 밸브게이트,

17 : 가변 밸브체, 18 : 고정가이드,

19 : 축, 20 : 장공,

21 : 슬롯판.

본 발명은 차량의 배기 시스템의 일 종류인 머플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 배기소음을 저감하기 위하여 머플러 내부에 마련되는 배기가스 배기관의 길이를 배기가스량에 따라 가변할 수 있도록 하여 차량의 주행속도에 맞도록 배기 소음을 각각 최적화할 수 있도록 된 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러에 관한 것이다.

일반적으로 머플러는 소음기로서 엔진의 연소가스를 직접 외부로 내보내면 폭음이 발생하므로 배기가스의 배기소음을 감쇄하여 외부로 방출하는 것으로. 종래의 머플러는 도 5에서 도시된 바와 같이 내부에 일정한 크기를 가지는 공간부(51)를 가지며 상기 공간부(51)에는 공간부(51)를 분활구획하며 다수의 통공(52)이 형성되고 상기 통공(52)에는 가스유도관(53)이 고정되는 격판(54)이 내설되고 엔진의 배기구에서 배기가스를 공급받는 유입관(55)과 상기 공간부(51)와 유도관(53)을 통해 소음이 감쇄된 배기가스가 배출되는 배기관(56)이 고정되는 하우징(57)으로 이루어저 있다.

상기와 같이 이루어지는 종래의 머플러(50)는 상기 가스유도관(53)의 일단에 배기가스에 의해 개폐되며 저속 주행시에는 닫히고, 고속 주행시에는 열리게 되어 저속 배기음 저감과 고속 엔진 출력향상을 위한 가변밸브(58)가 마련되어 있다.

한편 배기가스의 유로가 가늘고 길수록 저주파 소음저감에 유리하므로 가변밸브가 닫혀있는 저속구간에서는 파이프의 직경이 작은 쪽으로 유로가 형성되도록 되어 있다.

반대로 고속구간에서는 파이프의 직경이 클수록 유동에 의한 소음저감에 유리하여 파이프의 직경이 큰 쪽으로 유로가 형성되도록 되어 있다.

공명주파수 = 파이프의 직경/파이프의 길이

그러나, 상기와 같은 종래의 머플러는 몸체의 내붕에 고정된 가스유도관의 길이가 고정되어 있어 엔진RPM 변경에 다른 배기가스의 소음저감에 최적화하기 어려운 문제점이 있었다.

또한 가스유도관을 개페하는 가변밸브는 유도관의 단면적만을 변경하게 되므로 유도관의 길이 변화를 통한 저주파 소음 저감 및 고주파 유동 소음 저감을 동시에 이룰 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 머플러의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차의 배기소음을 저감하기 위하여 머플러 내부에 마련되는 배기가스 배기관의 길이를 배기가스량에 따라 가변할 수 있도록 하여 차량의 주행속도에 따라 저속구간에서는 가변밸브가 닫혀지며 배기파이프의 길이를 길게 가변하여 맥동 압력파를 저감하며, 고속구간에서는 가변밸브가 열림과 동시에 배기 파이프의 길이를 축소하여 배기 유동 소음을 저감할 수 있어 각각의 주행속도 에 맞도록 배기 소음을 각각 최적화할 수 있도록 된 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러는 내부에 일정한 크기를 가지는 공간부를 가지며 상기 공간부에는 공간부를 분활구획하며 다수의 통공이 형성되고 상기 통공에는 가스유도관이 고정되는 격판이 내설되고 엔진의 배기구에서 배기가스를 공급받는 유입관과 상기 공간부와 유도관을 통해 소음이 감쇄된 배기가스가 배출되는 배기관이 고정되는 하우징으로 이루어지는 통상의 머플러에 있어서; 상기한 배기관의 인입구에 일단이 고정되며 그 길이가 가변되는 다수의 소관이 절첩연결된 가변관으로 이루어진 가변관체와; 상기한 유입관의 토출구에 삽입 고정되는 도우넛상의 밸브하우징과, 상기한 가변관체의 종단에 고정되는 링상의 파이프지지부과, 일단이 상기한 파이프지지부에 회동가능하게 고정되는 커넥팅로드의 타단이 회동가능하게 일측부위에 회동가능하게 고정되고 상기 밸브하우징에 스프링이 개재되어 상기 밸브하우징을 폐쇄하는 탄성력을 가지는 밸브게이트로 가지는 가변 밸브체를 포함하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러를 보인 도면으로서, 본 실시예의 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러(1)는 내부에 일정한 크기를 가지는 공간부(2)를 가지며 상기 공간부 (2)에는 공간부(2)를 분활구획하며 다수의 통공(3)이 형성되고 상기 통공(3)에는 가스유도관(4)이 고정되는 격판(5)이 내설되고 엔진의 배기구에서 배기가스를 공급받는 유입관(6)과 상기 공간부(2)와 유도관(4)을 통해 소음이 감쇄된 배기가스가 배출되는 배기관(7)이 고정되는 하우징(8)으로 이루어지는 통상의 머플러에 있어서; 상기한 배기관(7)의 인입구에 일단이 고정되며 그 길이가 가변되는 다수의 소관(9)이 절첩연결된 가변관(10)으로 이루어진 가변관체(11)와; 상기한 유입관(6)의 토출구에 삽입 고정되는 도우넛상의 밸브하우징(12)과, 상기한 가변관체(11)의 종단에 고정되는 링상의 파이프지지부(13)과, 일단이 상기한 파이프지지부(13)에 회동가능하게 고정되는 커넥팅로드(14)의 타단이 일측 부위에 회동가능하게 고정되고 상기 밸브하우징(12)에 스프링(15)이 개재되어 상기 밸브하우징(12)을 폐쇄하는 탄성력을 가지는 밸브게이트(16)로 가지는 가변 밸브체(17)를 가지고 있다.

상기한 가변관(10)의 소관(9)은 도 3에서 도시된 바와 같이 S자상의 단면구조를 가지고 있으며, 종단과 타 소관의 하단이 엇갈리도록 절첩되어 그 길이를 가변할 수 있도록 되어 있다.

상기한 커넥팅로드(14)는 상기 배기관(7)의 종단에 고정설치되는 ㅁ자상의 고정가이드(18)의 내주면에 관통되도록 설치되어 가이드되도록 되어 있다.

상기한 벨브게이트(16)의 밸브하우징(12)이 힌지결합하는 축(19)에는 상기한 커넥팅로드(18)의 장공(20)에 삽입설치되며 축(19)의 회전시에 커넥팅로드(18)가 회전할 수 있는 슬폿판(21)이 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 본 실시예의 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러 (1)는 도 2에서 도시된 바와 같이 차량의 고속 구간에서는 머플러(1)에 유입되는 배기가스의 입력압이 높아지면, 상기 입력압에 의해 상기한 밸브게이트(16)가 상기 밸브하우징(12)으로 부터 회동 개방방향을 회동을 하게되고, 이에 따라 상기 축(19)의 회전으로 커넥팅로드(14)가 회전을 하여 커넥팅로드(14)의 타단이 고정된 파이프지지부(13)가 배기관(7)측으로 이동을 하게 되어 파이프지지부(13)가 고정된 가변관(10)의 길이가 상기 파이프지지부(13)의 이동거리만큼 줄어들게 된다.

상기와 같이 가변관(10)의 길이가 줄어듬으로써 실질적으로 배기관(7)의 길이가 축소되며, 이에 따라 배기가스의 유동소음이 저감된다.

즉 고속구간에서의 배기 소음은 맥동 압력파보다 배기 유동속도의 증가로 인한 유동소음이 지배적이며, 유동소음의 경우에는 파이프의 직경을 크게하거나 길이를 축소하여 그 소음을 저감할 수 있다.

그리고, 도 1에서 도시된 바와 같이 차량의 저속 구간에서는 머플러(1)에 유입되는 배기가스의 입력압이 낮아지므로 상기 입력압의 저하에 의해 상기한 밸브게이트(16)가 상기 밸브하우징(12)으로부터 회동 폐쇄방향을 회동을 하게되고, 이에 따라 상기 축(19)의 회전으로 커넥팅로드(14)가 회전을 하여 커넥팅로드(14)의 타단이 고정된 파이프지지부(13)가 배기관(7)의 외측으로 이동을 하게 되어 파이프지지부(13)가 고정된 가변관(10)의 길이가 상기 파이프지지부(13)의 이동거리만큼 늘어나게 된다.

상기와 같이 가변관(10)의 길이가 늘어남으로써 실질적으로 배기관(7)의 길이가 증대되며, 이에 따라 배기가스의 맥동 압력파의 소음이 저감된다.

상기한 바와 같이 머플러에 인가되는 배기가스의 입력압에 따라 상기 배기관의 길이가 자유자재하게 조절되므로써 차량의 주행속도에 맞추어 알맞는 각각 그 배기관의 길이를 조절하므로서 주행속도에 다라 달라지는 소음의 종류에 적절히 대응하여 배기가스의 소음을 원활하게 저감할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러 자동차의 배기소음을 저감하기 위하여 머플러 내부에 마련되는 배기가스 배기관의 길이를 배기가스량에 따라 가변할 수 있도록 하여 차량의 주행속도에 따라 저속구간에서는 가변밸브가 닫혀지며 배기파이프의 길이를 길게 가변하여 맥동 압력파를 저감하며, 고속구간에서는 가변밸브가 열림과 동시에 배기 파이프의 길이를 축소하여 배기 유동 소음을 저감할 수 있어 각각의 주행속도에 맞도록 배기 소음을 각각 최적화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내부에 일정한 크기를 가지는 공간부를 가지며 상기 공간부에는 공간부를 분활구획하며 다수의 통공이 형성되고 상기 통공에는 가스유도관이 고정되는 격판이 내설되고 엔진의 배기구에서 배기가스를 공급받는 유입관과 상기 공간부와 유도관을 통해 소음이 감쇄된 배기가스가 배출되는 배기관이 고정되는 하우징으로 이루어지는 통상의 머플러에 있어서,

   상기한 배기관의 인입구에 일단이 고정되며 그 길이가 가변되는 다수의 소관이 절첩연결된 가변관으로 이루어진 가변관체와;

   상기한 유입관의 토출구에 삽입 고정되는 도우넛상의 밸브하우징과, 상기한 가변관체의 종단에 고정되는 링상의 파이프지지부과, 일단이 상기한 파이프지지부에 회동가능하게 고정되는 커넥팅로드의 타단이 일측 부위에 회동가능하게 고정되고 상기 밸브하우징에 스프링이 개재되어 상기 밸브하우징을 폐쇄하는 탄성력을 가지는 밸브게이트로 가지는 가변 밸브체를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 가변관의 소관은 "S"자형상의 단면구조를 가지고 있으며, 종단과 타 소관의 하단이 엇갈리도록 절첩되어 그 길이를 가변할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러.
3. 제 1항에 있어서,

   상기한 커넥팅로드는 상기 배기관의 종단에 고정설치되는 "ㅁ"자형상의 고정가이드의 내주면에 관통되도록 설치되어 가이드되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러.
4. 제 1항에 있어서,

   상기한 벨브게이트의 밸브하우징이 힌지결합하는 축에는 상기한 커넥팅로드의 장공에 삽입설치되며, 축의 회전시에 커넥팅로드가 회전할 수 있는 슬폿판이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기관의 길이가 가변되는 머플러.

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